(57)【要約】【課題】従来の技術による諸問題を解決するための光学マウスに用いられるレンズモジュールと、関連の光学モジュール及びコンピューター入力装置を提供する。【解決手段】光学マウスに用いられるレンズモジュールは、光源を固定して、光源が発する光線を一定方向に進行させる固定ユニットと、固定ユニットに接して、光源が発する一定方向に進行する光線を導く導光ユニットとを含む。【選択図】図４
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
光学マウスに用いられるレンズモジュールであって、
光源を固定して、光源が発する光線を一定方向に進行させる固定ユニットと、
固定ユニットに接して、光源が発する一定方向に進行する光線を導く導光ユニットとを含むことを特徴とするレンズモジュール。
【請求項２】
前記固定ユニットと導光ユニットが一体成型であることを特徴とする請求項１記載のレンズモジュール。
【請求項３】
前記固定ユニットは、
少なくとも２本の係止爪を含み、そのうち少なくとも１本の係止爪には、光源を係止して固定ユニットに固定するための係止具が設けられることを特徴とする請求項１記載のレンズモジュール。
【請求項４】
前記係止具は光源の突縁部を係止することによって光源を固定ユニットに固定することを特徴とする請求項３記載のレンズモジュール。
【請求項５】
前記係止爪のうち少なくとも１本の係止爪には、光源を挟んで支持する凹部が設けられることを特徴とする請求項３記載のレンズモジュール。
【請求項６】
前記凹部が光源のキャップ部を挟むことによって光源を支持することを特徴とする請求項６記載のレンズモジュール。
【請求項７】
前記導光ユニットは、固定ユニットに固定される光源による一定方向に進行する光線を操作平面に導き、前記レンズモジュールは更に、
導光ユニットに設けられ、操作平面から反射された光線を通らせる孔を含むことを特徴とする請求項１記載のレンズモジュール。
【請求項８】
前記レンズモジュールは更に、導光ユニットに設けられて孔を覆う透明板を含むことを特徴とする請求項７記載のレンズモジュール。
【請求項９】
前記透明板が平面であることを特徴とする請求項８記載のレンズモジュール。
【請求項１０】
前記透明板が凸面であることを特徴とする請求項８記載のレンズモジュール。
【請求項１１】
前記透明板が孔に嵌合されることを特徴とする請求項８記載のレンズモジュール。
【請求項１２】
光学マウスに用いられる光学モジュールであって、
光線を発する光源と、
光源を固定して、光源が発する光線を一定方向に進行させる固定ユニットと、
固定ユニットに接して、光源が発する一定方向に進行する光線を導く導光ユニットとを含むことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１３】
前記光源が発光ダイオード（ＬＥＤ）であることを特徴とする請求項１２記載の光学モジュール。
【請求項１４】
前記光源がレーザーダイオード（ＬＤ）であることを特徴とする請求項１２記載の光学モジュール。
【請求項１５】
コンピューター入力装置であって、
ハウジングと、
ハウジングに設けられ、操作表面と接触し、光線を通らせる開口部を備える底面と、
ハウジング内に設けられ、光線を発する光源と、
ハウジング内に設けられ、光源を固定して、光源が発する光線を一定方向に進行させる固定ユニットと、
固定ユニットに接して、光源による一定方向に進行する光線を導く導光ユニットと、
ハウジング内に設けられ、開口部のところの操作平面が反射する光線を感知し、更にそれによりコンピューター入力装置の移動に対応する表示信号を発生する感光素子とを含むことを特徴とするコンピューター入力装置。
【請求項１６】
前記コンピューター入力装置は更に、開口部を覆う開口部透明板を含むことを特徴とする請求項１５記載のコンピューター入力装置。
【請求項１７】
前記開口部透明板が開口部を密封することを特徴とする請求項１６記載のコンピューター入力装置。
【請求項１８】
光源を固定して、光源が発する光線を一定方向に進行させる固定ユニットと、
固定ユニットに接して、光源が発する一定方向に進行する光線を導く導光ユニットとを含むレンズモジュールを設けた光学マウス。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は光学マウスに関し、特に光学マウスに用いられるレンズモジュールと関連の光学モジュール及びコンピューター入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
日常生活におけるコンピューターの役割は、従来のワープロとプログラム実行から今日の画像・音声再生とゲームなどの方向に拡大しつつあり、その入力インターフェイスの一翼を担うマウスも日増しに進歩しつつあり、ボール式から、ＬＥＤ光学式、更にレーザー光学式に発展していく。その機能についても単純なカーソル制御から、画面拡縮ないし指紋識別などが次々と開発されている。
【０００３】
図１を参照する。図１は従来の光学マウス１０の底面図である。光学マウス１０は底面１２と、底面１２に設けられる開口部１４を含む。光学マウス１０は開口部１４を通して発光ダイオード（ＬＥＤ）１８（図２参照）による光線を操作平面４０（図３参照）に投射し、更に操作平面４０の画像を頻繁に走査してその前後の差異を比較することによって光学マウス１０の移動を判断する。光学マウス１０に取り込まれる画像が変化すると、その内部にある回路は光学マウス１０の変位データを計算し、更にそれを軸方向変位信号に変換してコード１６を通して（または無線で）コンピューター（非表示）に送信する。
【０００４】
図１による光学マウス１０では、操作平面４０にあるほこりないし静電気が開口部１４を通して光学マウス１０の内部に入り、光学マウス１０の内部回路を損傷する可能性がある。
【０００５】
図２を参照する。図２は光学マウス１０の組立図である。光学マウス１０は更に、開口部１４の上方に設けられる導光ユニット２０と、導光ユニット２０の上方に設けられる回路板２２と、回路板２２に設けられる感光素子２４と、回路板２２に設けられるマスク２６とを含む。前記ＬＥＤ１８は回路板２２に設けられる。感光素子２４は光学マウス１０の経過した操作平面４０の画像を取り込み、光学マウス１０の変位を分析して判断する。ＬＥＤ１８は感光素子２４の光源とされ、マスク２６はＬＥＤ１８による光線が感光素子２４を直射することを防ぐ機能を有する。
【０００６】
導光ユニット２０は孔２８と、孔２８内に設けられる凸レンズ３０と、第一全反射面３２と、第二全反射面３４とを含む。回路板２２では、凸レンズ３０の上方（即ち孔２８の上方）には開口３６が設けられ、開口３６の上方には感光素子２４が設けられる。光学マウス１０を組み合わせると、第一全反射面３２は開口３６を突き出し、ＬＥＤ１８と感光素子２４の間の位置につけられるようになる。
【０００７】
図３を参照する。図３は光学マウス１０の側面図である。図３によれば、第一全反射面３２に面するＬＥＤ１８は光線３７を発する。この際、ＬＥＤ１８の光線３７による感光素子２４に対する直射を防止するマスク２６が設けられているので、大部分の光線３７は第一全反射面３７に導かれ、更に第一全反射面３２により下方の第二全反射面３４に全反射される。それに続いて、第二全反射面３４により全反射された後、光線３７は底面１２の開口部１４を透過し、光学マウス１０と接触する操作平面４０を照射する。操作平面４０は光線３７の特性を変えて凸レンズ３０に反射し、この反射光線は全反射光線３８と呼ばれる。その後、全反射光線３８は凸レンズ３０により感光素子２４に収束され、感光素子２４は全反射光線３８の変化により光学マウス１０の移動方向と距離を判断する。
【０００８】
しかし、回路板２２に設けられるＬＥＤ１８と導光ユニット２０の相対位置は、ＬＥＤ１８の設置位置、高さ及び傾斜度によって変わり、その影響を受けて、光線３７が照射する操作平面４０の位置及びそれによって反射される全反射光線３８も、ＬＥＤ１８と導光ユニット２０の相対位置の変化にしたがって変化する。その結果、全反射光線３８の変化に基づいた光学マウス１０の移動方向と距離に対する感光素子２４の判断にも、誤差が現れるとなる。
【０００９】
前記の問題を避けるため、光学マウスの組立てに携わる作業員は、回路板２２に設けられるＬＥＤ１８の設置位置、高さ、傾斜度をすべて一致させるため、細心の注意を払わなければならない。このことは光学マウス１０のコスト高に直結するというまでもない。しかし、そのようにしても、光学マウス１０を移動するとともに、ＬＥＤ１８は自然に小幅に揺れるようになり、全反射光線３８の変化に基づいた光学マウス１０の移動方向と距離に対する感光素子２４の判断に誤差が現れることは依然として避けられない。
【００１０】
一方、光線を集中させることを特長とするレーザー光学マウスも近年、注目の的となっている。光線を集中させなければならないため、レーザー光学マウスにおけるレーザーダイオード（ＬＤ）とレンズモジュールの相対位置は従来の光学マウスよりも精密に決めなければならない。つまり、光学マウス１０のＬＥＤ１８をＬＤに置換する場合、前記の誤差は一層顕著になる。
【００１１】
もっとも、光学マウス１０のＬＥＤ１８をＬＤに置換すれば、ＬＤによる光線が既に集中しているので、導光ユニット２０において光線３８を収束する凸レンズ３０は不要となる。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【００１２】
この考案は前述の問題を解決するための光学マウスに用いられるレンズモジュールと、関連の光学モジュール及びコンピューター入力装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この考案は光学マウスに用いられるレンズモジュールを提供する。該レンズモジュールは、光源を固定して、光源が発する光線を一定方向に進行させる固定ユニットと、固定ユニットに接して、光源が発する一定方向に進行する光線を導く導光ユニットとを含む。
【００１４】
この考案は更に光学マウスに用いられる光学モジュールを提供する。該光学モジュールは、光線を発する光源と、光源を固定して、光源が発する光線を一定方向に進行させる固定ユニットと、固定ユニットに接して、光源が発する一定方向に進行する光線を導く導光ユニットとを含む。
【００１５】
この考案は更にコンピューター入力装置を提供する。該コンピューター入力装置は、ハウジングと、ハウジングに設けられ、操作表面と接触し、光線を通らせる開口部を備える底面と、ハウジング内に設けられ、光線を発する光源と、ハウジング内に設けられ、光源を固定して、光源が発する光線を一定方向に進行させる固定ユニットと、固定ユニットに接して、光源による一定方向に進行する光線を導く導光ユニットと、ハウジング内に設けられ、開口部のところの操作平面が反射する光線を感知し、更にそれによりコンピューター入力装置の移動に対応する表示信号を発生する感光素子とを含む。
【考案の効果】
【００１６】
この考案によるレンズモジュールの固定ユニットは光源を固定することによって、光源と導光ユニットの相対位置を保つ。したがって、感光素子は全反射光線の変化に基づき、光学マウスの移動方向と距離を正確に判断することができる。なお、この考案は孔を覆う透明板を設けることによって、光学マウス内の微粒子が感光素子を損傷することを防止し、更に開口部に開口部透明板を設置することによって、操作平面のほこりないし静電気が開口部を通して光学マウスに入るのを防ぎ、光学マウスの内部回路の正常操作を確保する。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１７】
かかる装置の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図面を参照して以下に説明する。
【００１８】
図４と図５を参照する。図４はこの考案による光学マウス１００に用いられるレンズモジュール５０を表す説明図であり、図５はレンズモジュール５０の底面図である。レンズモジュール５０は導光ユニット２０と、導光ユニット２０に接する固定ユニット５４とを含み、そのうち固定ユニット５４は光源（非表示）を固定することによって、光源と導光ユニット２０の相対位置を保ち、光源による光線を一定の方向に進行させるものである。実質的には、光学マウス１００はコンピューターの入力装置であり、レンズモジュール５０と光源は光学モジュールを構成する。
【００１９】
この考案では、光源はＬＥＤ１８、ＬＤまたはその他プラスチック射出成形法で製作されるハウジングを有する光源である。射出成形法でつくられるハウジングは一般にキャップ部と突縁部を有する。
【００２０】
固定ユニット５４は第一係止爪５６と、第二係止爪５８と、第三係止爪６０を含み、前記光源はこの第一係止爪５６と、第二係止爪５８と、第三係止爪６０に挟まれる。第一係止爪５６と、第二係止爪５８と、第三係止爪６０の光源と接触する部位には、光源（例えばＬＥＤ１８）のキャップ部を挟んで支持する凹部６２が設けられ、そのうち第一係止爪５６には更に、ＬＥＤ１８の突縁部を係止するための係止具６４が設けられる。これによりＬＥＤ１８は固定ユニット５４に固定される。
【００２１】
このように、固定ユニット５４に固定されるＬＥＤ１８と導光ユニット２０の相対位置は変化することがない。言い換えれば、光学マウス１００を移動しても、その中の感光素子２４は全反射光線３８の変化に基づき、光学マウス１００の移動方向と距離を誤差なく判断することができるのである。
【００２２】
この考案の好ましい実施例では、レンズモジュール５０の固定ユニット５４は３本の係止爪を含み、３本の係止爪はいずれも凹部６２を有し、そのうちの１本（第一係止爪５６）は更に係止具６４を備える。もっとも、これはこの考案を制限するものではなく、実際、３本の係止爪のいずれにも凹部６２を設けず、その代わりに全部係止具６４のみ設けるか、または固定ユニット５４に２本の係止爪のみ設けることが可能である。しかし最低限の場合、少なくとも１本の係止爪に係止具６４または凹部６２を設けることが必要である。
【００２３】
注意すべきなのは、この考案ではＬＤを光源とすることも可能である。その場合、ＬＤを用いるレーザー光学マウスでは、レンズモジュール５０の中の導光ユニット２０の孔２８内に凸レンズ３０を設置することは不要となる。もっとも、レーザー光学マウス内の微粒子が感光素子２４を損傷することを防止するためには、レンズモジュール５０に孔２８を覆う透明板を設けることも可能である。この透明板の設置は任意であり、それを設置する場合は、孔２８に嵌合することによってレンズモジュール５０に取り付ける。なお、透明板は平面または凸面である。
【００２４】
レンズモジュール５０以外にも、光学マウス１００は光学マウス１０と同じく、底面１２と、開口部１４と、コード１６と、回路板２２と、感光素子２４と、開口３６などを含む。なお、操作平面４０のほこりないし静電気が開口部１４を通して光学マウス１００に入るのを防ぐため、開口部１４を覆って密封する開口部透明板（非表示）を設けることも可能である。これによって、操作平面４０のほこりまたは静電気が開口部１４を通して光学マウス１００に入ることはなく、光学マウス１００の内部回路はその妨害を受けずに作動することができる。
【００２５】
以上はこの考案に好ましい実施例であって、この考案の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この考案の精神の下においてなされ、この考案に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの考案の実用新案登録の範囲に属するものとする。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
この考案によるレンズモジュールの固定ユニットは光源を固定することによって、光源と導光ユニットの相対位置を保つ。したがって、感光素子は全反射光線の変化に基づき、光学マウスの移動方向と距離を正確に判断することができる。なお、この考案は孔を覆う透明板を設けることによって、光学マウス内の微粒子が感光素子を損傷することを防止し、更に開口部に開口部透明板を設置することによって、操作平面のほこりないし静電気が開口部を通して光学マウスに入るのを防ぎ、光学マウスの内部回路の正常操作を確保する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来の光学マウスの底面図である。
【図２】従来の光学マウスの組立図である。
【図３】従来の光学マウスの側面図である。
【図４】この考案による光学マウスに用いられるレンズモジュールを表す説明図である。
【図５】この考案によるレンズモジュールの底面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０        光学マウス
１２        底面
１４        開口部
１６        コード
１８        ＬＥＤ
２０        導光ユニット
２２        回路板
２４        感光素子
２６        マスク
２８        孔
３０        凸レンズ
３２        第一全反射面
３４        第二全反射面
３６        開口
３７        光線
３８        全反射光線
４０        操作平面
５０        レンズモジュール
５４        固定ユニット
５６        第一係止爪
５８        第二係止爪
６０        第三係止爪
６２        凹部
６４        係止具
【図１】
0003120262.tif 000003
【図２】
0003120262.tif 000004
【図３】
0003120262.tif 000005
【図４】
0003120262.tif 000006
【図５】
0003120262.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成18年1月26日(2006.1.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
前記凹部が光源のキャップ部を挟むことによって光源を支持することを特徴とする請求項５記載のレンズモジュール。